python 两个栈实现一个队列 && 两个队列实现一个栈

python 两个栈实现一个队列 && 两个队列实现一个栈
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剑指Offer09.用两个栈实现队列
https://leetcode-cn.com/problems/yong-liang-ge-zhan-shi-xian-dui-lie-lcof/solution/jian-zhi-offer09yong-liang-ge-zhan-shi-x-hybm/
难度:简单
题目:
用两个栈实现一个队列。队列的声明如下,请实现它的两个函数 appendTail 和 deleteHead ,
分别完成在队列尾部插入整数和在队列头部删除整数的功能。(若队列中没有元素,deleteHead操作返回 -1 )
提示:
1 <= values <= 10000
*多会对 appendTail、deleteHead 进行 10000 次调用
示例:
示例 1:
输入:
[“CQueue”,”appendTail”,”deleteHead”,”deleteHead”]
[[],[3],[],[]]
输出:[null,null,3,-1]
示例 2:
输入:
[“CQueue”,”deleteHead”,”appendTail”,”appendTail”,”deleteHead”,”deleteHead”]
[[],[],[5],[2],[],[]]
输出:[null,-1,null,null,5,2]
分析
首先扫盲队列与栈的知识:
队列:先进先出
栈:后进先出
那么,为什么要双栈实现队列呢?其实大家只要思考下:
我们准备两个栈add_stack和pop_stack:
先把1,2,3先挨个加入add_stack栈
下来依次将add_stack栈内的数据出栈,同时将出栈的数据加入pop_stack栈中
1、2执行完成后,add_stack变成了空,pop_stack栈中存储的数据成了[3,2,1]
那么下次出栈时,直接将pop_stack的栈内数据弹出,不就成了列队的先进先出!
关于什么时候执行2步骤需要注意下:
如果pop_stack栈中有数据,就直接return pop的数据
如果pop_stack栈中没有数据
a. add_stack也没有数据,return -1
b. add_stack有数据,执行上面步骤2,将add_stack数据加入pop_stack中
返回pop_stack栈弹出的数据
解题:
class CQueue:
    def __init__(self):
        self.add_stack, self.pop_stack = [], []
    def appendTail(self, value: int) -> None:
        self.add_stack.append(value)
    def deleteHead(self) -> int:
        if self.pop_stack:
            return self.pop_stack.pop()
        if not self.add_stack:
            return -1
        while self.add_stack:
            self.pop_stack.append(self.add_stack.pop())
        return self.pop_stack.pop()
225.用队列实现栈
https://leetcode-cn.com/problems/implement-stack-using-queues/solution/225yong-dui-lie-shi-xian-zhan-by-qingfen-igp1/
难度:简单
题目:
请你仅使用两个队列实现一个后入先出(LIFO)的栈,并支持普通队列的全部四种操作(push、top、pop 和 empty)。
实现 MyStack 类:
void push(int x) 将元素 x 压入栈顶。
int pop() 移除并返回栈顶元素。
int top() 返回栈顶元素。
boolean empty() 如果栈是空的,返回 true ;否则,返回 false 。
注意:
你只能使用队列的基本操作 —— 也就是push to back、peek/pop from front、size 和is empty这些操作。
你所使用的语言也许不支持队列。你可以使用 list (列表)或者 deque(双端队列)来模拟一个队列, 只要是标准的队列操作即可。
示例:
输入:
[“MyStack”, “push”, “push”, “top”, “pop”, “empty”]
[[], [1], [2], [], [], []]
输出:
[null, null, null, 2, 2, false]
解释:
MyStack myStack = new MyStack();
myStack.push(1);
myStack.push(2);
myStack.top(); // 返回 2
myStack.pop(); // 返回 2
myStack.empty(); // 返回 False
分析
这道题的关键在于每次入队时,如何保证入队后新入队的元素排在队首,题目要求使用两个队列实现。
首先我们创建两个队列,python操作为from collections import deque
元素入队时,将元素加入q1
判断q2是否存在元素,如果存在元素,则将元素依次出队并加入q1的队尾
交换q1与q2
至于出队、查询top、是否为空,都在q2上操作即可
解题:
from collections import deque
class MyStack:
    def __init__(self):
        “””
        Initialize your data structure here.
        “””
        self.q1 = deque()
        self.q2 = deque()
    def push(self, x: int) -> None:
        “””
        Push element x onto stack.
        “””
        self.q1.append(x)
        while self.q2:
            self.q1.append(self.q2.popleft())
        self.q1, self.q2 = self.q2, self.q1
    def pop(self) -> int:
        “””
        Removes the element on top of the stack and returns that element.
        “””
        return self.q2.popleft()
    def top(self) -> int:
        “””
        Get the top element.
        “””
        return self.q2[0]
    def empty(self) -> bool:
        “””
        Returns whether the stack is empty.
        “””
        return not self.q2